Стойка опоры линии электропередачи

Стойка опоры линии электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Техническое решение относится к строительству, а именно к длинномерным несущим конструкциям, и может найти применение при сооружении линий электропередачи (ЛЭП).

Известна опорная конструкция для ЛЭП (см. заявку РФ №94020592, кл. Е04Н 12/00 на изобретение, опубл. 1996.01.20), выполненная в виде пространственной фермы, содержащей пояса трехгранной формы и решетки из раскосов. Средние грани поясов выполнены в форме равнобедренных треугольников, а боковые грани поясов - в форме прямоугольников. Две боковые грани соседних поясов расположены в плоскости смежной с ними боковой грани фермы и скреплены раскосами решетки по всей высоте боковой грани. Концы раскосов соседних боковых граней фермы состыкованы в общих узлах крепления на внутренних поверхностях боковых граней смежного с ними пояса. Пояса расположены наклонно к вертикальной оси пространственной фермы. Средние грани поясов и боковые грани фермы образуют в поперечном сечении восьмиугольник, а вершина пространственной конструкции выполнена в плане четырехугольной.

Такая конструкция предполагает сварное изготовление отдельных секций опор на заводе-изготовителе и монтаж их на пикете путем соединения секций между собой с помощью фланцев или накладных пластин. Это существенно снижает трудоемкость монтажа опор на пикете, но при этом существенно увеличиваются транспортные расходы, так как большие поперечные габариты секций, собранных в заводских условиях, не позволяют использовать грузоподъемность транспортных средств в полной мере.

Известна длинномерная несущая строительная конструкция типа стойки опоры ЛЭП (см. авт. св. СССР №483504, кл. Е04 с 3/07, E04h 12/00, опубл. в БИ №33, 1975 г.), содержащая тонкие криволинейные листы, составляющие сечение равностороннего треугольника. Края каждого из листов выполнены с закруглениями, расходящимися от вершины треугольника в противоположные стороны, и связаны между собой при помощи дополнительных криволинейных листов с образованием равносторонних треугольников.

Тонкие криволинейные листы, образующие грани опоры, выполнены в заводских условиях, что упрощает монтаж опоры на пикете, и удобны в транспортировке, однако сложность изготовления и повышенная металлоемкость опор ограничивают их использование.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности технических признаков является стальная опора (см. К.П.Крюков, Б.П.Новгородцев. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. - Ленинградское отделение, Энергия, 1970, с.205-207, 239), выполненная в виде пространственной решетчатой конструкции из секций, которые соединяют между собой на пикете. Секции содержат пояса и решетки из элементов, образующих их грани. Схемы решеток могут быть полураскосными. Последние состоят из элементов: распорок и восходящих раскосов, которые нижними концами закреплены к поясам, а верхними - к распоркам. Пояса, распорки и восходящие раскосы собирают в секции на пикете. Пространственная решетчатая конструкция может иметь одну секцию.

Недостатком таких опор является большое количество сборочных единиц и, как следствие, большая трудоемкость монтажа. Кроме того, для снижения ветровой нагрузки требуется увеличивать поперечное сечение поясов, чтобы сохранить минимальной площадь их боковой поверхности, что повышает металлоемкость секции и, как следствие, металлоемкость конструкции стальной опоры.

Техническими задачами являются снижение трудоемкости монтажа стоек опор на пикете за счет уменьшения количества сборочных единиц и снижения их металлоемкости за счет уменьшения ветровой нагрузки. Дополнительным преимуществом является упрощение технологии изготовления стоек опор за счет упрощения сварочных работ.

Поставленная задача достигается тем, что в стойке опоры линии электропередачи, выполненной в виде пространственной решетчатой конструкции, которая состоит, по меньшей мере, из одной секции, содержащей пояса и решетки, образующие ее грани, согласно техническому решению секции собраны из сварных плоских ферм. Пояса соседних сварных плоских ферм в секции расположены по отношению к их решеткам таким образом, что образованный указанными поясами составной пояс секции имеет форму прямоугольной трубы.

Сварные плоские фермы изготавливают в заводских условиях, что позволяет уменьшить количество сборочных единиц на пикете. Так, четырехгранная секция имеет всего четыре сварные плоские фермы. Это позволяет уменьшить время монтажа секций на пикете (трудоемкость монтажа) по сравнению с прототипом, у которого количество сборочных единиц определяется количеством поясов, распорок и раскосов в секции. Время монтажа предлагаемых стоек опор соизмеримо со временем монтажа опорных конструкций из сварных секций. Обеспечивается также сокращение времени погрузочно-разгрузочных работ при удобстве транспортировки.

Расположение поясов соседних сварных плоских ферм по отношению к их решеткам таким образом, что образованный указанными поясами составной пояс секции имеет форму прямоугольной трубы, позволяет по сравнению с прототипом иметь меньшую площадь боковой поверхности при равных с ним значениях геометрических характеристик (момент инерции, радиус инерции, площадь поперечного сечения). Уменьшение площади боковой поверхности снижает ветровую нагрузку на стойку опоры, позволяя уменьшить площадь поперечного сечения поясов, что в итоге уменьшает металлоемкость конструкции.

Целесообразно решетки сварных плоских ферм выполнять полураскосными с нисходящими раскосами.

Выполнение решеток полураскосными обеспечивает жесткость сварных плоских ферм, снижая возможность их деформации при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах. В отличие от прототипа, имеющего восходящие раскосы решеток, нисходящие раскосы, нижние концы которых закреплены на распорках, а верхние - на поясах, позволяют соединить их напрямую с распорками и поясами с помощью сварки без фасонок. Кроме того, упрощается узел соединения сварных плоских ферм в месте крепления башмаков к нижней секции. В результате за счет упрощения сварочных работ упрощается технология изготовления сварных плоских ферм и, как следствие, технология изготовления стоек опор.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами, где показано: на фиг.1 - общий вид стойки опоры ЛЭП, состоящей из двух секций; на фиг.2 - общий вид секции стойки опоры ЛЭП в аксонометрии; на фиг.3 - принцип монтажа секции стойки опоры ЛЭП в аксонометрии; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.5 - вид Б на фиг.2.

Стойка опоры ЛЭП (далее - стойка опоры) состоит, по меньшей мере, из одной секции 1 (фиг.1). Секции 1 собраны (фиг.2, 3) из сварных плоских ферм 2 (далее - ферма 2) и могут иметь постоянные или переменные по высоте сечения. Постоянные сечения характерны для траверсных секций 1, а переменные - для нижних секций 1, имеющих некоторый угол схождения. Поэтому фермы 2 могут иметь постоянную ширину по всей длине (фиг.1) или иметь форму трапеции (фиг.1-3). На фиг.1-3 секция 1 смонтирована из четырех ферм 2, но количество ферм 2 может быть и три, и более четырех. Фермы 2 собраны из поясов 3 в виде уголков и элементов решеток (позицией не обозначены) с помощью сварки в заводских условиях. Пояса 3 и решетки образуют грани секций 1. Схемы решеток могут быть любыми. Целесообразна полураскосная решетка из элементов: распорок 4 и нисходящих раскосов 5 (далее раскосы 5), у которых нижние концы закреплены на распорках 4, а верхние - на поясах 3. Пояса 3 соседних ферм 2 расположены по отношению к решетам (распоркам 4 и раскосам 5) таким образом, что образованный поясами 3 этих ферм 2 составной пояс 6 секции 1 (фиг.2, 4) имеет форму прямоугольной трубы. При использовании в качестве поясов 3 ферм 2 неравнополочных уголков поперечное сечение прямоугольной трубы имеет форму прямоугольника, а при использовании равнополочных уголков - форму квадрата. Соединение поясов 3 соседних ферм 2 с образованием составных поясов 6 (фиг.4) выполнено с помощью болтов 7 (фиг.5) во всех узлах (местах соединения поясов 3 с распорками 4 и раскосами 5). Если расстояние между узлами превышает 40 r, где r - радиус инерции пояса 3 фермы 2, то дополнительно выполняют не менее двух соединений поясов 3 между собой (фиг.5). При соединении поясов 3 ферм 2 в составной пояс 6 секции 1 направление осей болтов 7 по длине поясов 3 периодически изменяют на 90° для фиксации геометрического местоположения поясов 3 относительно друг друга. Нижняя секция 1, имеющая фермы 2, как правило, трапециевидной формы, снабжена башмаками 8 (фиг.1) для установки стойки опоры на фундамент.

Монтаж стойки опоры осуществляют на пикете следующим образом.

На подготовленные подкладки выкладывают горизонтально ферму 2 (собирая четырехгранную секцию 1). Затем к ней крепят болтами 7 под углом 90° с двух сторон две другие фермы 2, а сверху монтируют четвертую ферму 2. Так собирают секцию 1. Монтаж других секций 1 осуществляют аналогично. При другом количестве граней в секции 1 фермы 2 располагают под острым или тупым углом друг к другу. К нижней секции 1 крепят башмаки 8. Секции 1 соединяют между собой известным образом, например с помощью накладок. После сборки стойки опоры ее поднимают на пикете известным образом.

Предлагаемые стойки опор успешно прошли механические испытания в "Центре испытаний элементов линий" фирмы ОРГРЭС, г.Хотьково Московской области.

1. Стойка опоры линии электропередачи, выполненная в виде пространственной решетчатой конструкции, которая состоит по меньшей мере из одной секции, содержащей пояса и решетки, образующие ее грани, отличающаяся тем, что секции собраны из сварных плоских ферм, при этом пояса соседних сварных плоских ферм в секции расположены по отношению к их решеткам таким образом, что образованный указанными поясами составной пояс секции имеет форму прямоугольной трубы.

2. Стойка опоры линии электропередачи по п.1, отличающаяся тем, что решетки сварных плоских ферм выполнены полураскосными с нисходящими раскосами.